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エクマン流 ( リダイレクト:エクマン境界層 ) : ウィキペディア日本語版
エクマン境界層[えくまんきょうかいそう]
エクマン境界層(エクマンきょうかいそう、)は、コリオリ力とがつりあう流体に見られる境界層である。ヴァン・ヴァルフリート・エクマンによって初めて記述された。
==エクマン境界層の一般解==
二次元回転平面流体において、圧力傾度力、コリオリ力、渦粘性が釣り合っている状況を考える。すなわち。平面流れ(''u'' , ''v'' ) が次の微分方程式系に従うと考える。
:
\begin
-fv &= -\frac \frac+K_z \frac, \\
fu &= -\frac \frac+K_z \frac
\end

ここで地衡流 (''ug'' , ''vg'' ) を考えると、
:
\begin
-fv_g &= -\frac \frac\\
fu_g &= -\frac \frac
\end

非地衡流成分 ''u' ''= ''u'' - ''ug'' , ''v' ''= ''v'' - ''vg'' が従う方程式は
:
\begin
-fv^\prime &= K_z \frac, \\
fu^\prime &= K_z \frac
\end

以下では、非地衡流成分 ''u' '', ''v' ''を省略して ''u'' , ''v'' と記す。
ここで複素速度 ''V'' = ''u'' + ''iv'' (''i'' は虚数単位)を用いると、次の二階連立偏微分方程式にまとめることができる。
:
K_z\frac=ifV

この微分方程式の一般解は
:
V =A\exp\left
+B\exp\left

ここでh_E\equiv\sqrt と置くと、\sqrt=(1+i)/\sqrt であるから
:
V =A\exp\left+B\exp\left

この''hE'' は、エクマン境界層の厚さの目安のひとつになっている。

抄文引用元・出典: フリー百科事典『 ウィキペディア(Wikipedia)
ウィキペディアで「エクマン境界層」の詳細全文を読む

英語版ウィキペディアに対照対訳語「 Ekman layer 」があります。




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